變電所饋線自動化改造方案與實(shí)施 

　　摘要：變電所饋線自動化的實(shí)現(xiàn)是提高城鄉(xiāng)電網(wǎng)供電可靠性的有效途徑之一, 當(dāng)配電線路出現(xiàn)故障時，要進(jìn)行快速判斷，排除故障段，保證非故障段的正常運(yùn)行，減少停電范圍。重合器與分段器在虎林市虎林變電所饋線自動化改造方案的實(shí)施表明，有效的隔離故障區(qū)段95%以上，既提高了供電可靠性五個百分點(diǎn)，又提高了社會和經(jīng)濟(jì)效益，為配網(wǎng)自動化打下堅實(shí)的基礎(chǔ)。

　　關(guān)鍵詞：配電自動化；重合器；分段器

　　近年來作為一個邊境城市，隨著改革開放電力負(fù)荷得到了迅速發(fā)展，作為電力用戶對供電可靠性要求越來越高，因此，提高城鄉(xiāng)電網(wǎng)供電可靠性的有效途徑是實(shí)現(xiàn)饋線自動化。

　　1 虎林變電所10 kV配電自動化的現(xiàn)狀

　　虎林變電所10 kV配電線路以架空線為主，變電所出口保護(hù)開關(guān)為戶內(nèi)斷路器，線路主要是柱上斷路器、負(fù)荷開關(guān)和熔斷器。柱上斷路器主要有以下問題：①機(jī)械方面，早期投運(yùn)的真空斷路器年久有銹蝕現(xiàn)象，而近期又發(fā)現(xiàn)不少柱上真空斷路器分合儲能位置指示器機(jī)構(gòu)卡澀，造成故障；儲能位置指示彈簧較細(xì)、老化造成的故障；斷路器開關(guān)彈簧操作機(jī)構(gòu)卡澀造成的故障。②保護(hù)方面，柱上真空斷路器過流等級一般只有固定的幾個等級，對于一般用戶，由于負(fù)荷變化不大，造成了可能很多柱上真空斷路器定值都一樣，所以動作沒有選擇性，動作跳閘時上下一起動作。造成了柱上斷路器本身的局限性（無重合閘功能），不能達(dá)到最小范圍的隔離故障區(qū)段。例如現(xiàn)在的柱上真空斷路器過流等級是200A、400A，電流間隔較大。當(dāng)出現(xiàn)短路故障時，兩臺定值相近的開關(guān)同樣會出現(xiàn)越級跳的現(xiàn)象，增大了停電面積。所以配電的整體自動化程度較低不能快速檢測故障區(qū)段，無法自動隔離故障并恢復(fù)非故障區(qū)域的正常供電。這一問題嚴(yán)重制約著供電可靠性的提高。因此，有必要對配電設(shè)備進(jìn)行改造，實(shí)施配電自動化。我局決定以66KV虎林變電所及其出線作為試點(diǎn)工程進(jìn)行配電自動化改造。

　　2 饋線自動化改造方案

　　我局經(jīng)多方調(diào)研結(jié)合實(shí)際情況，決定對變電所出口開關(guān)及線路開關(guān)同時進(jìn)行改造，為了節(jié)約資金，只對出口保護(hù)開關(guān)進(jìn)行改造，即將變電所內(nèi)斷路器更換成新型永磁機(jī)構(gòu)重合器，老式繼電器保護(hù)改為微機(jī)保護(hù)，在架空分支線路上安裝跌落式分段器。

　　2.1 重合器和分段器

　　永磁機(jī)構(gòu)重合器為30年免維護(hù)產(chǎn)品，其主要特點(diǎn)有：具有控制及保護(hù)功能，能實(shí)現(xiàn)就地合、分閘操作及機(jī)械閉鎖；操作機(jī)構(gòu)為永磁機(jī)構(gòu)；具有定時限和反時限保護(hù)功能；操作順序：O-0.1s-CO-1s-CO-1s-CO ，操作順序及重合間隔方便可調(diào)；具有多次重合功能（3次重合閘）；具有通訊功能。

　　三相連動跌落式分段器的主要特點(diǎn)有：安裝類似于跌落式熔斷器，結(jié)構(gòu)靈活、簡單、操作方便、安全可靠；可區(qū)分瞬時性故障和永久性故障，可以自動隔離故障線路區(qū)段，確保無故障區(qū)段正常運(yùn)行；分段器自動分閘后有明顯斷口，可以迅速查出故障區(qū)段，利于配電運(yùn)行維護(hù)；分段器自動分閘后，操作機(jī)構(gòu)具有自動復(fù)位功能，不用更換任何元件即可用操作桿手動合閘；無保護(hù)死區(qū)，防腐性能強(qiáng)，全天候運(yùn)行，性能價格比高，免維護(hù)。

　　重合器和分段器配合，由于分段器可以區(qū)分瞬時和永久性故障，可以減小故障區(qū)域的停電面積，即提高了供電的可靠性又提高了經(jīng)濟(jì)效益。

　　2.2 變電所內(nèi)改造部分

　　變點(diǎn)所內(nèi)改造主要分為機(jī)械部分和電氣部分。因?yàn)閱闻_停電作業(yè)，為了節(jié)約時間機(jī)械分閘機(jī)構(gòu)部分改造前一定要測量好柜體內(nèi)部的尺寸，做好配件，安裝前要保證配件間配合良好。電氣部分的電氣接線圖、電氣配件一定要保證在施工前準(zhǔn)備齊全。由于電氣部分配線比較煩瑣，電氣部分一次二次同時作業(yè)，才能保證電氣部分和機(jī)械部分同時完工。

　　2.3 架空線路改造部分

　　根據(jù)我局架空線路的具體情況，在大的分支安裝計數(shù)次數(shù)兩次的分段器，在小分支和重要負(fù)荷用戶安裝計數(shù)次數(shù)一次的分段器以保證線路出現(xiàn)故障時可以第一時間隔離故障區(qū)段。由于分支線路負(fù)荷電流都不大，所以我們主要選用的是啟動電流80A、60A的分段器。安裝分段器前一定要先仔細(xì)閱讀分段器的安裝使用說明書，以保證分段器安裝正確，運(yùn)行穩(wěn)定。

　　2.4 重合器與分段器實(shí)施方案

　　變電所出口為重合器，具有三次重合閘，在大分支線路上安裝計數(shù)次數(shù)兩次的分段器，小分支安裝計數(shù)次數(shù)是一次的分段器（圖1為10KV虎林線配電自動化實(shí)施方案圖）。

　　圖1 10KV虎林線配電自動化實(shí)施方案圖

　　主干線26#分支安裝一組計數(shù)次數(shù)兩次、啟動電流為130A的三相連動跌落式分段器，在其下運(yùn)輸公司樓分線安裝一組計數(shù)次數(shù)一次、啟動電流為60A的三相連動分段器。若運(yùn)輸公司樓分線出現(xiàn)短路故障，變電所出口重合器、26#、運(yùn)輸公司樓分線分段器均檢測到故障電流。出口保護(hù)設(shè)定為延時0.3秒跳閘，若在延時時間內(nèi)故障消失出口重合器不動作，故障點(diǎn)分支的分段器也不動作，這樣就避開了瞬時故障，整條線路正常供電。如果0.3秒后故障依然存在，出口重合器跳閘，計數(shù)次數(shù)一次的分段器達(dá)到動作條件立即分閘隔離運(yùn)輸公司樓分線的故障區(qū)段。若工行支線出現(xiàn)短路故障，變電所出口重合器、26#分段器檢測到故障電流，出口重合器延時跳閘。若為瞬時性故障，變電所出口重合器合閘后恢復(fù)線路供電。若為永久性故障，變電所出口重合器再次跳閘，26#分段器由于達(dá)到動作條件（啟動電流和計數(shù)次數(shù)二次）跌落分閘，隔離故障區(qū)段。變電所出口重合器重合后恢復(fù)無故障區(qū)段正常供電。

　　3 結(jié)論

　　按上述網(wǎng)絡(luò)的實(shí)施方案，分段器經(jīng)近一年的實(shí)際網(wǎng)上投運(yùn)基本杜絕了由于線路故障致使變電站出口保護(hù)跳閘而造成大面積停電的事故。達(dá)到了迅速隔離故障線路區(qū)段將停電面積減至最小范圍的理想狀態(tài)、分段器的投運(yùn)也為配電自動化打下了良好的基礎(chǔ)。我們改建了三條10KV出線，改變了以往線路故障越級跳閘，故障點(diǎn)難尋，不能迅速恢復(fù)供電的局面。一年來我們的供電可靠性比去年提高了5%。分段器在線路運(yùn)行的最大特點(diǎn)是安裝類似于跌落式熔斷器；不需要外接電源（內(nèi)置電流互感器）；動作機(jī)構(gòu)采用高可靠的單穩(wěn)態(tài)永磁機(jī)構(gòu)；重合器和分段器配合憑借自身的微電腦可以自動區(qū)分瞬時或永久性故障并隔離故障線路區(qū)段，確保無故障區(qū)段線路正常運(yùn)行；分段器自動分閘后有明顯斷口，可以迅速查處故障區(qū)段，利于配電運(yùn)行維護(hù)?？捎羞x擇地、有效地消除瞬時性故障, 使其不致發(fā)展成永久性故障, 又可切除永久性故障, 故而能夠極大地提高供電可靠性。

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